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文檔簡介
1、靜葉可調(diào)型向心透平是一種以壓縮氣體為工質(zhì)的,用于小壓比工況下的動力裝置。它將氣體的壓力能,轉化為轉動軸的軸功輸出給負載設備,利用較小的壓降得到負載所需要的動力。由于其靜葉柵的角度可調(diào),該設備可以在非穩(wěn)定工況下發(fā)揮其在線調(diào)節(jié)的優(yōu)勢。
靜葉可調(diào)型向心透平可調(diào)參數(shù)較多,參數(shù)之間相互影響,存在耦合關系。本文采用力學三角形理論、數(shù)值模擬與實驗研究相結合的方法,對這些復雜的關系做了深入的研究。主要工作如下:
(1)設計并加工了一
2、套實驗設備,建立實驗平臺,研究影響設備性能的因素;研究靜葉偏轉角對效率的影響,得出靜葉偏轉角最佳值;研究靜葉前緣和尾緣對性能的影響;研究相同工況下葉輪的葉片形狀和數(shù)量對性能的影響,并分析兩種葉輪形式的優(yōu)勢與不足。
(2)分析不同進口壓力、出口壓力和流量下,透平的輸出軸功、負載轉速以及效率的變化情況,得出了隨著壓比增大,輸出軸功提高但是效率下降的結論,繪制了簡單的透平工作曲線圖。
(3)運用CFD軟件FLUENT對內(nèi)部
3、流場做了結構優(yōu)化方面的數(shù)值模擬研究,研究發(fā)現(xiàn):靜葉的轉角最優(yōu)值與實驗一致;靜葉的數(shù)量越多,對效率提升越有利,但是影響設備的可調(diào)節(jié)性;通過優(yōu)化靜葉的形狀發(fā)現(xiàn),彎葉形的靜葉要比實驗用靜葉效率提升4%左右;靜葉柵與葉輪的間隙對透平的性能有著重要的影響,間隙增大,效率以二次曲線的趨勢下降。
(4)提出了增加蝸殼結構來優(yōu)化流場的方法。在原結構中增加蝸殼結構后設備效率有明顯的提升,且蝸殼較小時效果提升明顯;若將只將蝸殼替代靜葉柵結構,設備
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